Gezegenlerden galaksilere kadar tüm gök cisimlerini çevreleyen manyetik alanlar; güneş rüzgarlarını şekillendirmekten galaktik büyümeyi etkilemeye kadar hayati bir rol üstleniyor. Ancak türbülansın doğası gereği yıkıcı bir etken olduğu bilindiği için, bu kaotik yapıdan nasıl olup da yapılandırılmış ve düzenli alanların doğduğu sorusu bilim dünyasını uzun süredir meşgul ediyordu.
KOZMİK LABORATUVARDA SÜPER BİLGİSAYAR MESAİSİ
Wisconsin-Madison Üniversitesi öncülüğünde yürütülen çalışmada araştırmacılar, Purdue Üniversitesi'ndeki Anvil süper bilgisayarını kullanarak plazma akışlarını mercek altına aldı. Toplamda 100 milyon CPU saati tüketen ve 137 milyar ızgara noktası içeren simülasyonlar, yaklaşık 0,25 petabayt veri üretti. Bu, kararsız hız gradyanına sahip plazmalarda manyetik alan oluşumuna dair şimdiye kadar yapılmış en ayrıntılı modelleme olarak kayıtlara geçti.
‘HIZ GRADYANI’ DENGELERİ DEĞİŞTİRİYOR
Çalışmanın baş yazarı Bindesh Tripathi, klasik akışkan dinamiği fikirlerini üç boyutlu manyetik alan teorisine aktararak yeni bir mekanizma keşfettiklerini belirtti. Araştırmanın temel taşı olan ‘hız gradyanı’ (hızın bir noktadan diğerine ani değişimi), evrende nötron yıldızı birleşmeleri veya güneşin iç katmanları gibi alanlarda yaygın olarak görülüyor.
"Evrendeki manyetik alanlar büyük ölçekli ve düzenlidir; soru şuydu: Türbülans gibi yıkıcı bir etken nasıl yapıcı, büyük ölçekli bir alan yaratıyor? Simülasyonlarımız, hızda istikrarlı ve geniş ölçekli bir gradyan olduğunda, başlangıçtaki küçük bozulmaların zamanla düzenli yapılara dönüştüğünü kanıtladı."
YETMİŞ YILLIK DİNAMO TEORİSİNDE YENİ EŞİK
UW-Madison fizik profesörü Paul Terry, manyetik alan üretiminin (dinamo teorisi) 70 yıldır incelendiğini ancak önceki modellerin hep ‘küçük ve düzensiz’ alanlar öngördüğünü vurguladı. Bu yeni çalışma, gözlemlerle uyuşmayan o eksik parçayı tamamlıyor. Bilim insanları bu teoriyi uzak kozmik ortamlarda test edemese de, 2012 yılında Wisconsin Plazma Fiziği Laboratuvarı'nda yapılan ancak o dönem açıklanamayan deneysel ölçümlerin bu yeni mekanizmayla tam olarak örtüştüğü görüldü.
TEKNOLOJİ VE ASTRONOMİ İÇİN STRATEJİK ÖNEM
Bu keşif, sadece akademik bir başarı değil; aynı zamanda çoklu mesajlı astronomi (multi-messenger astronomy), kara delik oluşumu ve nötron yıldızı birleşmeleri gibi uç olayların anlaşılmasında kilit rol oynayacak. Ayrıca, Güneş'ten Dünya'ya yönelen plazma püskürmelerinin daha isabetli tahmin edilmesiyle uzay havası güvenliğine de doğrudan katkı sunacak.
